package DataStructures.BinarySortTree;

public class BinarySortTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {7, 3, 10, 12, 5, 1, 9, 2};
        BinarySortTree binarySortTree = new BinarySortTree();
        //循环地添加结点到二叉排序树
        for (int i = 0 ; i < arr.length ; i++) {
            binarySortTree.add(new Node(arr[i]));
        }

        //中序遍历二叉排序树
        System.out.println("中序遍历二叉排序树");
        binarySortTree.infixOrder();

        //测试一下删除叶子结点
        //binarySortTree.delNode(2);


        binarySortTree.delNode(2);
        binarySortTree.delNode(5);
        binarySortTree.delNode(9);
        binarySortTree.delNode(12);
        binarySortTree.delNode(7);
        binarySortTree.delNode(3);
        binarySortTree.delNode(10);
        binarySortTree.delNode(1);

        System.out.println("删除结点后");
        binarySortTree.infixOrder();
    }
}

//创建二叉排序树
class BinarySortTree {
    private Node root;

    //添加结点的方法
    public void add(Node node) {
        if (root == null) {
            //如果root为空 则直接让root指向node
            root = node;
        }else {
            root.add(node);
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (root != null) {
            root.infixOrder();
        }else {
            System.out.println("二叉排序树为空，无法遍历");
        }
    }

    //查找要删除的结点
    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        }else {
            return root.search(value);
        }
    }

    //查找父结点
    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        }else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    //编写一个方法
    //1.返回以node为根结点的二叉排序树的最小结点的值
    //2.删除node为根结点的二叉排序树的最小结点的值
    //node 传入的结点(当做二叉排序树的根结点)
    //return 返回的是以node为根结点的二叉排序树的最小结点的值
    public int delRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        //循环地查找左子结点 就会找到最小值
        while (target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        //这时target就指向了最小结点
        //删除最小结点
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }

    //删除结点
    public void delNode(int value) {
        if (root == null) {
            return;
        }else {
            //1.需要先去找到要删除的结点 targetNode
            Node targetNode = search(value);
            //如果没有找到要删除的结点
            if (targetNode == null) {
                return;
            }
            //如果我们发现当前这颗二叉排序树只有一个结点
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }

            //去找到targetNode的父结点
            Node parent = searchParent(value);
            //如果要删除的结点是叶子结点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                //判断targetNode是父结点的左子结点还是右子结点
                if (parent.left != null && parent.left.value == value) {//是左子结点
                    parent.left = null;
                }else if (parent.right != null && parent.right.value == value) {//是右子结点
                    parent.right = null;
                }
            }else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {//删除有两颗子树的结点
                int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
                targetNode.value = minVal;
            }else {//除去上面两种情况 剩下的则是删除有一棵子树的结点的情况
                //如果要删除的结点有左子结点
                if (targetNode.left != null) {

                    //如果删除剩下只有两个结点 再进行删除一颗子树的情况时 parent结点就会为空 报空指针异常 所以要加一个判断
                    if (parent != null) {
                        //如果targetNode是parent的左子结点
                        if (parent.left.value == value) {
                            parent.left = targetNode.left;
                        } else {//targetNode是parent的右子结点
                            parent.right = targetNode.left;
                        }
                    }else {
                        root = targetNode.left;
                    }
                }else {//要删除的结点有右子结点
                    if (parent != null) {
                        if (parent.left.value == value) {
                            parent.left = targetNode.right;
                        } else {
                            parent.right = targetNode.right;
                        }
                    }else {
                        root = targetNode.right;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

//创建Node结点
class Node {
    int value;
    Node left;
    Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    //查找要删除的结点
    //value是希望删除的结点的值
    //return如果找到返回该结点 否则返回null
    public Node search(int value) {
        if (value == this.value) {//找到就是该结点
            return this;
        }else if (value < this.value) {//如果查找的值小于当前结点 向左子树递归查找
            //如果左子结点为空
            if (this.left == null) {
                return null;
            }
            return this.left.search(value);
        }else {//如果查找的值不小于当前结点 则向右子树递归查找
            if (this.right == null) {
                return null;
            }
            return this.right.search(value);
        }
    }

    //查找要删除结点的父结点
    //value是要找的结点的值
    //return返回的是要删除的结点的父结点 如果没有就返回null
    public Node searchParent(int value) {
        //如果当前结点就是要删除的结点的父结点
        if ( (this.left != null && this.left.value == value) || (this.right != null && this.right.value == value) ) {
            return this;
        }else {
            //如果查找的值小于当前结点的值 并且当前结点的左子结点不为空
            if (value < this.value && this.left != null) {
                //向左子树递归查找
                return this.left.searchParent(value);
            }else if (value >= this.value && this.right != null) {
                return this.right.searchParent(value);
            }else {
                //条件总是不能一次性满足
                //没有找到父结点
                return null;
            }
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }

    //添加结点方法
    //递归的形式添加结点 注意需要满足二叉排序树的要求
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }

        //判断传入的结点的值 和 当前子树的根结点的关系
        if (node.value < this.value) {
            //如果当前结点左子结点为null
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            }else {
                //递归地向左子树添加
                this.left.add(node);
            }
        }else {//添加的结点的值大于当前结点的值
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            }else {
                //递归地向右子树添加
                this.right.add(node);
            }
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }
}